Zondag 20/09/2020

Wetenschap

Een antenne op het ISS-ruimtestation brengt het ‘internet der dieren’ in kaart

Directeur Martin Wikelski (links) van het Max Planck Instituut voor dier­gedrag plaatst een Icarus-zender bij een papegaai in Guatemala.Beeld Icarus/ Sergio Izquierdo

Door een nieuwe antenne op het ruimtestation ISS zijn duizenden dieren over de hele wereld binnenkort nog beter te volgen. Zo bouwt initiatiefnemer Martin Wikelski aan een ‘internet der dieren’. ‘Al het leven op aarde is met elkaar verbonden. Dat zie je pas goed als je afstand neemt.’ 

Je staat er gewoon niet bij stil, als je in een jeep over de boomloze toendra van Kazachstan hobbelt, of de Wolgarivier afpeddelt richting de Kaspische Zee; dat die grijze eend met zijn bruine kop hetzelfde beest is dat je een halfjaar eerder zag dobberen in een Gentse gracht, of hebt zien grazen langs de E40 richting Luik. Niet dezelfde soort (de smient), nee, exact hetzelfde beest. Guillaume bijvoorbeeld, of Jannie. Dankzij minizenders op hun rug weten we dat deze eenden jaarlijks duizenden kilometers afleggen met een gemiddelde snelheid van 87 kilometer per uur.

Op deze manier houden biologen al een tijdje duizenden dieren over de hele wereld in de gaten, van leeuw tot walvis, van merel tot Kaapse gier. Die zijn dagelijks te volgen op de app Animal Tracker van het Duitse Max Planck Instituut voor diergedrag. Het instituut gaat nu een flinke stap verder – na een jarenlange lobby – dankzij een speciale antenne die op het ruimtestation ISS is gemonteerd. Het project Icarus draait proef – de ontvangst blijkt beter dan gedacht – en begint na de zomer signalen door te geven van dieren die een minizendertje dragen.

Een getagde geit.Beeld Icarus/ Wolfgang Fiedler

Het ambitieuze project begon eigenlijk al toen directeur Martin Wikelski (55) als jongetje zwaluwen bewonderde achter zijn vaders schuur in Beieren. Toen een leraar opmerkte dat die vogels overwinteren in Zuid-Afrika, was een fascinatie voor diermigratie geboren. Na zijn promotie als gedragsecoloog scheurde hij ’s nachts over de Amerikaanse prairie in een soort paarse Batmobiel met zwiepende antenne vol gas achter een onzichtbare zanglijster aan. In het Panamese regenwoud bouwde hij een netwerk van 40 meter hoge antennemasten om de bewegingen van jaguars en luiaards in kaart te brengen. In 2001 bedacht Wikelski opeens: zou het niet handiger zijn een grote radio-ontvanger in de ruimte te hangen?

“Enorm blij en opgelucht!”, jubelt Wikelski telefonisch vanuit zijn instituut bij het Bodenmeer. “Na een zwangerschap van achttien jaar is mijn baby eindelijk geboren.” De zoöloog dacht pakweg drie jaar nodig te hebben om zijn plan Icarus (International Cooperation for Animal Research Using Space) te verwezenlijken, maar de techniek was nog niet zover en de kosten bleken astronomisch. De NASA zag er niks in, de Russische ruimtevaartorganisatie Roskosmos was wel meteen enthousiast. “Ik werd gebeld door een man die nog de berekeningen voor Joeri Gagarin had gedaan.”

Martin Wikelski laat een gezenderde vleermuis los in Kasanka National Park, Zambia, waar de grootste vleermuizenkolonie ter wereld leeft.Beeld Christian Ziegler, Max Planck Instituut

De Duitse ruimtevaartorganisatie DLR trok op haar beurt 27 miljoen euro uit. Tijdens een acht uur durende ruimtewandeling installeerden twee kosmonauten de drie meter lange Icarus-antenne. Vanuit het controlecentrum in Moskou keek de bioloog angstig toe hoe een ruimtevaarder met enorme handschoenen twee zwevende kabels maar niet kreeg aangesloten. De boel binnen aansluiten (waaronder een vervangende computer invliegen per raket) kostte nog eens twee jaar. Maar nu staan alle seinen eindelijk op groen.

“Al het leven op aarde is met elkaar verbonden”, zegt Wikelski. “Dat zie je pas goed als je afstand neemt.” Hij vergelijkt het met verkeersonderzoek. “Als je één auto volgt, leer je niet veel. Maar als je alle auto’s volgt, zie je verkeersstromen ontstaan waar je wat mee kunt.” Het team van Wikelski bouwt aan een ‘internet der dieren’ om collectief gedrag in kaart te brengen. “Waar worden ze geboren, waar sterven ze, waar moeten we ze beschermen?” Volgens Wikelski heeft de mens biodiversiteit nodig om zelf als soort te kunnen overleven.

Beeld rv

De onderzoeker noemt ook minder abstracte voordelen (bedacht tijdens achttien jaar lobbyen): “Neem de vleerhond, die krijgt de schuld van het verspreiden van het coronavirus, maar dat dier is ook maar geïnfecteerd. Door deze dieren te volgen kunnen we mogelijk ontdekken waar het virus echt vandaan komt.” Nog een voorbeeld: het vluchtgedrag van berggeiten kan helpen vulkaanuitbarstingen te voorspellen. Een team van het Max Planck Instituut toonde acht jaar geleden een verband aan tussen afwijkend geitengedrag en een uitbarsting van de vulkaan Etna.

Tot slot verwacht het Icarus-team een bijdrage te kunnen leveren aan het onderzoek naar klimaatverandering. De zendertjes zijn zo klein als een duimnagel en sturen niet alleen de exacte positie dagelijks door, maar ook de richting waarin het dier beweegt (links, rechts, vooruit, achteruit, omhoog, omlaag), een magnetismewaarde en de omgevingstemperatuur. Geef zo’n zender aan een albatros mee, en die registreert de temperatuur op plekken boven de oceaan waar nu geen metingen worden gedaan. De Icarus-zender laadt zichzelf op met zonnecellen en gaat ten minste een jaar mee.

Een cheetah met een zender in zijn oor in Namibië. Beeld Icarus/ Sergio Izquierdo

“Ons laatste model weegt nog maar 2,3 gram”, zegt Wikelski, die al duizenden orders zegt te hebben ontvangen van collega-onderzoekers en burgerwetenschappers. “Die gaan we nu eindelijk uitleveren.” De prijs van 500 dollar per stuk is pittig, maar volgens hem tien keer goedkoper dan conventionele gps-zenders voor dieronderzoek. Tot zijn spijt is het laatste model nog steeds te zwaar voor sommige dieren, zoals bijvoorbeeld de sprinkhaan, die de voedselvoorziening in Oost-Afrika bedreigt. “Gelukkig kunnen we in dit geval ook de ooievaar volgen. Die ruikt waarschijnlijk waar in de woestijn de sprinkhanen hun eieren hebben gelegd; echt superinteressant.” De volgende generatie zenders weegt volgens Wikelski minder dan 1 gram.

Dat is nog te veel voor de bonte vliegenvanger, een vogeltje van 12 gram waarnaar de Nederlandse ecoloog Marcel Visser onderzoek doet. “Dat vogeltje vliegt jaarlijks 5.000 kilometer naar West-Afrika om te overwinteren. Dat maakt vogeltracking zó fascinerend.” Het afdelingshoofd van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) heeft hoge verwachtingen van het Icarus-project. “Het is een belangrijke stap waar veel onderzoekers op hebben gewacht.” Visser schetst de voorgaande stappen in zijn vakgebied: van metalen ringen aan vogelpoten die summiere informatie opleveren als een vogel wordt teruggevonden tot de introductie van gps-zenders. “Voor het eerst konden we een individuele vogel jarenlang volgen: waarheen, wanneer, hoe hoog, hoe hard.”

Een wilde eend met een miniatuurzender.Beeld Icarus/ Christian Ziegler

Die zenders zijn echter zo lomp dat alleen een gans of een ooievaar ze kan dragen zonder het natuurlijk gedrag te verstoren. “De miniatuurzenders van Icarus openen voor veel onderzoekers een wereld van nieuwe mogelijkheden.” Zelf gaat Visser een befaamd experiment uit de jaren 50 herhalen door met zijn team enkele honderden gezenderde spreeuwen (75 gram) van Nederland naar Zwitserland te rijden en daar weer los te laten. Om te zien hoe jonge dieren onderweg leren navigeren.

Wikelski verwacht veel bestellingen van burgerwetenschappers, vrijwilligers die graag willen overstappen van het ringen naar het zenderen van vogels. Kleine zangvogels als de merel, de roodborstlijster en de witborstspotlijster zijn volgens hem als eerste aan de beurt. “Gebruikers moeten wel akkoord gaan met openbaarheid. Het Icarus-project wordt betaald met Duits en Russisch overheidsgeld, dus alle gegevens worden na drie jaar voor iedereen toegankelijk.” Voor gevoelige informatie, zoals de locatiegegevens van zeldzame neushoorns, wordt een uitzondering gemaakt.

Komende jaren wacht Wikelski weer een nieuw klusje: hij wil meer antennes in de ruimte plaatsen. “Het ISS vliegt niet over de polen, terwijl je daar toch ook onderzoek wil verrichten.” De bioloog onderhandelt met partijen uit de VS, Europa en China om een tweede Icarus-antenne op een nog te lanceren satelliet te krijgen. “Ik denk dat dit wel gaat lukken. De Chinezen waren bijvoorbeeld zeer geïnteresseerd en deden meteen een bod om het hele project te kopen, inclusief het hightechbedrijf waarmee we samen de tags maken. Ik heb voorlopig bedankt, maar wie weet.”

ISS als relaisstation

Zolang een zender de bewegingen van een dier niet belemmert en niet zwaarder is dan 3 procent van het lichaamsgewicht, blijft een dier natuurlijk gedrag vertonen. Dat is een vuistregel onder gedragsecologen. Het Max Planck Instituut voor Diergedrag ontwikkelde samen met het Duitse hightechbedrijf Rohde & Schwarz een minizender van 2,3 gram die toch robuust is, lang meegaat dankzij zonnecellen en relatief veel gegevens verzamelt. Een volgende generatie zenders weegt minder dan 1 gram.

Zo komen veel meer diersoorten in aanmerking voor een zender. Zulk onderzoek leverde in het verleden bijvoorbeeld informatie op over de afstanden die zeeschildpadden afleggen, over de efficiëntie waarmee vogels luchtverplaatsingen gebruiken of wat het aardvarken eigenlijk uitspookt in het donker. In de toekomst moet het Duits-Russische Icarus-project informatie opleveren over voedselketens, pandemieën en klimaatverandering. Ruimtestation ISS dient als relaisstation, waarna alle data terechtkomen op de openbare Movebank-database die wordt beheerd door het Max Planck Instituut.

De zender (tag) registreert locatie, beweging, magnetisme en temperatuur. Een keer per dag, als de ISS overvliegt, springt de zender kort aan om gegevens door te sturen. Op dat moment kan het apparaatje ook updates ontvangen, waarna het zichzelf weer uitschakelt om energie te sparen. Het gebruik van een ontvanger in de ruimte heeft als voordeel dat je als bioloog niet meer als een dolle achter het dier aan hoeft te gaan. Bovendien vliegt een vogel als de noordse stern van Groenland naar Antarctica, en dat doet geen vliegtuig hem na.

Meer over

Nu belangrijker dan ooit: steun kwaliteitsjournalistiek.

Neem een abonnement op De Morgen


Op alle artikelen, foto's en video's op demorgen.be rust auteursrecht. Deeplinken kan, maar dan zonder dat onze content in een nieuw frame op uw website verschijnt. Graag enkel de titel van onze website en de titel van het artikel vermelden in de link. Indien u teksten, foto's of video's op een andere manier wenst over te nemen, mail dan naar info@demorgen.be.
DPG Media nv – Mediaplein 1, 2018 Antwerpen – RPR Antwerpen nr. 0432.306.234